 A questo livello di ingrandimento, la scala dei 10 miliardi di anni luce (1010 anni luce), come è fatto l'universo? Secondo le teorie più accreditate tra gli studiosi, l'universo è in continua espansione. Ciò deriva dal cosiddetto effetto Doppler, dal nome dello studioso che per primo ha individuato questo fenomeno. Quando osserviamo una fonte luminosa, se questa si avvicina rapidamente a noi, la sua frequenza si sposta verso l'estremo blu. Viceversa, se la fonte luminosa si allontana, la frequenza del colore si sposta verso il rosso. L'astronomo Edwin Hubble, osservando stelle e galassie lontane, nel 1929 verificò che lo spettro dei colori tende al rosso, fatto che si può spiegare ammettendo che le galassie si stiano allontanando sempre più da noi e che l'universo si stia espandendo. Se immaginiamo allora di andare a ritroso nel tempo, possiamo calcolare che, circa 15 miliardi di anni fa, tutte le galassie, attualmente in espansione, dovevano essere concentrate in una piccola sfera gassosa.  Continuando a immaginare questa espansione al contrario, possiamo supporre che questo gas si riscaldi sempre maggiormente, assumendo prima una colorazione rossa, poi gialla, e infine bianco-bluastra. In queste condizioni, tutto lo spazio esistente diventa come una intensissima stella luminosa. A questa temperatura i nuclei degli atomi di deuterio, litio ed elio si spaccano e compaiono gli elettroni e i positroni. Continuando ad immaginare questa compressione continua, compaiono dunque i neutroni, i protoni e altre particelle pesanti. A questo punto il calore è inimmaginabile. Tutto l'universo si trasforma in quark e leptoni. Le forze presenti in natura - le forze nucleari forti e deboli, la gravità e quella elettromagnetica - si fondono in una sola, l'energia sviluppata è incredibilmente enorme. Si è così arrivati, a ritroso nel tempo, all'istante del big-bang, alla nascita dell'universo, del tempo, dello spazio e della gravità. Tutta la materia che forma l'universo era concentrata e compressa in un piccolo punto. Non è facile immaginare cosa ci fosse prima dell'esplosione, sappiamo però che da quell'istante è cominciata la storia e l'evoluzione dell'universo come lo conosciamo. Tutta la materia esplosa in quell'istante, nella sua continua espansione ha dato vita a stelle, pianeti e galassie. 
Gli oggetti più lontani che possiamo scorgere, grazie alla radioastronomia, sono i quasar: oggetti cosmici distanti otre 10 miliardi di anni luce che emettono radiazioni spostate verso il rosso, in altre parole si stanno rapidamente allontanando da noi. Sono sorgenti di energia incredibilmente intense, le loro dimensioni sono forse stellari più che galattiche, tuttavia, la loro emissione è pari a quella di 1.000 galassie! Siamo così giunti ai confini dell'universo e, ovviamente, le immagini che vediamo dei quasar ci mostrano come erano 10 miliardi di anni fa. Che fine farà l'universo? |
Non è facile ipotizzare quale sia il destino dell'universo. Le risposte dipendono dal modello teorico a cui si aderisce. Ammettendo l'esistenza di un big-bang iniziale si possono prevedere per il futuro almeno due tipi di comportamenti dell'universo, che dipendono dalla quantità di materia esistente. Dato che la materia è attratta dalla forza di gravità, se la massa della materia esistente non è sufficiente a contrastare l'impulso dell'esplosione, l'universo si potrebbe espandere per sempre. Oppure, prima o poi, la gravità avrà la meglio su galassie e materia e inizierà il collasso. E' come quando lanciamo un razzo verso il cielo: esaurita la spinta propulsiva, o è uscito dall'atmosfera ed entra in orbita oppure ricade sulla Terra. In questo secondo caso le galassie tenderanno sempre più a rallentare il loro reciproco allontanamento e tutta la materia tornerà a contrarsi e a concentrarsi dando origine a un big-crash. L'universo, in questa ipotesi, potrebbe perciò avere una vita ciclica in cui si alternano continui collassi ed esplosioni. 
Quando osserviamo i quasar, gli oggetti più lontani che si conoscono, a una distanza di 10 miliardi di anni luce, li vediamo come erano 10 miliardi di anni fa, quando la loro emissione luminosa ha incominciato il suo viaggio verso di noi. Il fatto che la loro luce sia spostata verso il rosso, indica perciò che 10 miliardi di anni fa si stavano allontanando da noi, ma non sappiamo se, in questo momento, si stiano ancora allontanando o se invece nel frattempo sia iniziato un rallentamento o un collasso.